航空航天技术论文

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航空航天技术论文范文第1篇

关键词：物理；航空航天；问题；探讨

中国航天事业的蓬勃发展也给我们的高考命题提供了很好的素材。2008年发射"神舟七号"，航天员出舱在太空行走；2011年8月，"嫦娥二号"成功进入了绕"拉格朗日点"的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家；"神州八号"飞船与"天宫一号"目标飞行器成功实施了首次交会对接等，都给了我们非常生动的情境。下面我就从航天技术的发展历程、载人航天工程七大系统等方面来研究航空航天中的物理问题，具体如下：

一、航空航天技术的发展

人类很早就有了航天的思想，我国古代流传的"嫦娥奔月"、"吴刚砍桂"等传说故事，就是对人类航天理想的生动描绘之一。当然，人类真正实现这种理想是到19世纪末才开始起步的.从那时起，相继涌现出俄国的齐奥尔科夫斯基，美国的戈达德和德国的奥伯特等富于探索精神的航天先驱者。俄国的奥尔科夫斯基最早从理论上证明用多级火箭可克服地球的引力而进入太空，建立了表征多级火箭理想速度的著名的齐奥尔科夫斯基公式。而且他肯定了液体发动机是航天飞行器最适宜的动力装置。美国的戈达德是液体火箭的创始人。他曾指出，要克服地球引力，火箭必须具有每秒79公里的速度。他在1921年开始研制液体火箭发动机，1926年3月16日，他研制的液体火箭飞行成功。德国的奥伯特也是最早的火箭和航天的理论家和实践者。1923年奥伯特论述了火箭飞行的数学理论，并对火箭结构和星际飞行提出了许多新观念。到了1942年10月3日，德国太空协会的青年专家布劳恩领导的航天研究小组，经过艰苦的探索，在总结历次失败教训的基础上，终于发明了再生冷却式燃烧室和燃气舵等新技术。采用这些新技术，终于获得弹道导弹（V-2）的发射成功[1]。从而在工程上实现了航天先驱者的技术思想，取得向地球引力挑战的胜利，并对后来大型火箭的发展起到了继往开来的重大作用。堪称是人类航天发展史上的一个里程碑。

第二次世界大战后，前苏联和美、法、日、加拿大、澳大利亚等国家，都先后发射了探空火箭，创造出发射393公里高度的纪录，获得了许多高层空间的宝贵资料，为发展航天奠定了科学基础。经过10多年的艰苦探索之后，于1957年10月4日，前苏联把世界上第一颗人造地球卫星送入大气层外的运行轨道，开创了人类航天史的新纪元。以后，美、英、法、日和中国、印度等国均成功地发射了人造卫星。自60年代中期开始，卫星的发展便从探索试验转入实用阶段。如今，人类发射的侦察、预警、通信导航、天文气象、海洋监视、测地探矿等应用卫星巳超过2500颗，它们在经济、军事和科研中发挥了非常大的作用。

随着航天技术的发展，人类不断刷新航天纪录.创造出一个个惊人的奇迹。诸如：1961年4月12日开辟了载人航天的成功之路；从1959年开始又开创了对月球的探测和人类登月考察的新篇章；自70年代起，人类对太阳系中的行星先后进行了探测，前苏联和美国并相继在空间建立了航天站；80年代初又发明了能重复使用的航天飞机等等。这些令人鼓舞的成就，对航天技术及其它科学领域的发展都具有深远的历史意义。

二、物理在航空航天中的应用

（一）火箭推进原理

所有航天器的发射都依靠火箭技术，而火箭的飞行是遵循着质点系动量定理和动量守恒的。竖立在发射架上的火箭本身带有燃料和氧化剂，火箭在发射前总动量为零，当点火燃烧后，高温高压的气体不断从火箭尾部的喷管往后喷出，从而使火箭获得向上的巨大推力，克服自身的重力，向太空冲去。下面我们看一下火箭所受的推力大小和火箭的运动速度。

（二）火箭的速度

火箭是依靠连续不断的喷出大量质量m极小的燃料气体才得到连续平稳的加速上行。为了进一步说明火箭在这一过程中获得的速度，先不考虑地球的重力作用，将质量为M的火箭中的燃料燃烧后喷出的燃料气体看成质量为m（远小于M）、相对火箭速度为u的细小弹丸，由于火箭不受任何外力，因此火箭系统总动量守恒，当弹丸以速度u向后喷出，火箭就获得与弹丸等量而方向向前的动量，由于燃料不断燃烧，火箭体的质量就不断减小，因而火箭是一个变质量体系，我们用动量守恒来计算火箭最后得到的速度。

（三）多级火箭

从以上的分析可知，要想航天器上天，至少要获得7.9km/s 的速度，而要到达其他行星或是其他星系，则需要更大的速度。要想火箭得到大的速度，就必须增大燃料气体的喷射速度u和增大质量比M/Me。我们先看燃料气体的喷射速度，它受到诸多因素的影响，一种液态的常规燃料是偏二甲肼（ H-N-N-CH3）加四氧化二氮（N2O4），燃料后气体的速度u接近2km/s，另一种非常规的燃料（如液氢加液氧）做推进剂，其喷射速度可达4km/s。同时由于火箭上所装载的仪器设备等的影响质量比M/Me 也有所限制，大约在10到20之间[2]。在这样的条件下，我们可以对一级火箭所能达到的末速度做一估计，其速度必须达到10.8（km/s）这并不是火箭真正能达到的速度，必须考虑地球引力和空气阻力的影响等，所以最终的单级火箭的速度只可能达到7km/s左右，小于第一宇宙速度7.9km/s，无法将航天器送上天。

实际的火箭通常为多级火箭，是用多个单级火箭经串联、并联或串并联（即捆绑式）组合而成的一个飞行整体。

三、载人航天工程七大系统

（一）航天员系统

载人航天首先要有航天员及其上天飞行的保障设施。这是一个航天员为中心的医学和工程相结合的复杂系统。它涉及航天生命科学和航天医学等领域，包括航天员的选拔训练、航天员的医学监督保障、 航天员的一样食品、航天员飞行训练模拟等分系统。

（二）载人飞船系统

飞船是载人航天的核心部分，它为航天员和有效载荷提供必要的生活和工作条件，保证航天员进行有效空间实验和出舱活动，并安全返还地面。

（三）运载火箭系统

运载火箭是把载人飞船安全可靠送入预定轨道的运载工具。包括箭体结构、动力装置等10个分系统，特别是增加了载人所需的故障监测分系统和逃逸救生分系统。

（四）飞船应用系统

载人航天工程最终是为了应用，创造效益，因此飞船应用系统是备受关注的部分。它利用载人飞船的空间试验支持能力，开展对地观测、环境监测、生命科学、材料科学、流体科学等试验，安装有多项任务上百种有效载荷应用设备。

（五）测控通讯系统

当运载火箭发射和载人飞船上天飞行以及返回时，需要靠测控系统通信系统保持天地之间的经常联系，完成飞船遥测参数和电视图像的接受处理，对飞船运行和轨道舱留轨工作的测控管理，这个测控通信系统由北京航天指挥控制中心、陆上地面测控站和海上远望号远洋航天测量船队组成、执行飞船轨道测量、遥控、遥测、火箭安全控制，航天员逃逸控制等任务[3]。

（六）发射场系统

神舟号飞船的发射场选在酒泉卫星发射中心，发射场系统由技术区、发射区、试验指挥区、首区测量和航天员区组成，形成火箭、飞船、航天员从测试到发射以及上升段、返回段测量的一套完整体系。

（七）着陆场系统

载人航天这路着陆场系统包括主、副着陆场，陆上应急援救、海上应急援救、通信测量、航天员医保等部分。

四、结束语

中学物理考察的内容一直与当前航空航天紧密联系在一起，充分体现了其注重能力与科学素养、理论与实际相结合的特点和要求。物理学的研究，与其它学科之间有者显著的不同，其无论是概念的建立还是规律的发现、概括，都需要思维的加工，与一般的思维过程相比较，在共性之中，物理学科的思维又有其个性。所以需要我们静下心来，准确把握各个知识点之间的联系与区别，举一反三，最终做到融会贯通、灵活多变。

航空航天技术论文范文第2篇

一、校本研修的三重内涵

一是校本研修是“基于学校和教师的发展”。校本研修是学校、教师在教育教学的实际工作中发现、思考和迫切需要解决的问题，也是教师在教育教学中遇到的最有意义的问题。当多媒体技术全面挑战传统课堂的时候，学校积极应对新形势的发展，开展“信息技术与学科整合”的校本研修；学校以《教育法》《教师法》《教师职业道德规范》等为主要内容，结合实际工作，要求教师对照自己的言行，开展“提高自身修养和责任意识”的校本研修；随着“终身学习”的观念深入人心，学校开展了“创建阅读型校园”的校本研修，旨在以此带动学生终身学习习惯的养成。同时，在新课程改革的大背景下，学校以教研组为单位，积极开展学科知识研修，以顺应课程改革的趋势。

二是校本研修是通过学校自行策划与实施的，即“通过学校和教师的发展”而有效推进的。学校大力支持校本研修活动，通过自行设计与策划安排，做到成系列、分阶段、有层次。例如，在“信息技术与学科整合”的研修活动中，信息技术教师利用课余时间对其他教师进行统一培训，已卓见成效；在“提高自身修养和责任意识”的研修活动中，以党总支和团委为核心，通过集中学习、观看视频材料、小组研讨等方式具体实施，并且积极通过心理课堂等渠道教育学生；学校政教处正与语文组、历史组联合开展国学教育活动，通过示范课、观摩课等方式唤起师生心中对圣贤哲思的温情与敬意。有诸如双语教学等学科问题，也在各教研组开展得如火如荼；加大硬件建设力度，为阅读型校园等活动提供保障。

三是校本研修的主要目的是“为了学校和教师的发展”。经过“信息技术与学科整合”的校本研修，教师们已经掌握了基本的软件操作技术，并与学科教学有效整合，充分发挥多媒体的优势，调动了学生的积极性、主动性，大大提高了课堂效率。“提高自身修养和责任意识”及各学科的研修活动，提高了教师的政治理论水平，增强了其事业心和责任感，使学校形成了一种忠于、勤于、乐于教育事业的优良师风。近两年来，学校涌现出了一大批优秀教师代表，如国家、省、市、区骨干教师55人，各级优秀班主任21人等。学科知识研修是一线教师教育教学能力提升的“加油站”，让教师们自觉地走向了学科教学的最前沿，使学校开设的校本课程上了一个新的台阶。

二、校本研修的实践探索

1.“航天励志”特色，课题引领发展

神舟飞船总设计师戚发轫院士在学校60周年校庆上的讲话燃起了师生心中的激情，开启了校本研修新的思路。学校物理组开展了“探索宇宙空间，继承航天梦想”的研修活动，并以校本课为载体让航天知识走进了课堂。在此活动的影响、推动下，学校先后有百余名学生考入北京航空航天大学、南京航空航天大学以及其他名校的航空航天专业。2016年5月，戚发轫院士在学校建校70周年校庆之际第四次重返母校，为全校师生及老校友做了长达三个小时的题为“航天技术与中国航天”的主题报告，以“热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于登攀”的“两弹一星”精神和“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的“载人航天”精神再次勉励师生。

学校分别聘请资深航天科普作家、中国宇航学会《太空探索》杂志社原社长兼主编田如森教授，国家青少年航天科普教育专家、全国青少年科技教育终身成就奖获得者金声老师，莅临学校参观指导，为全校师生作专场报告，展示人类航天成果与航天人的科技素养，开阔了学生的视野，点燃了学生们投身科技事业的热情。田教授还向学校馈赠了珍贵的航天种子，让航天育种项目走进了“金高生态园”，为学校的航天特色发展助力引航。学校抓住这样的机遇，申报了省级课题“航天励志在高中教育教学中的实践研究”，以课题促研修，以研修谋发展。

2.以课堂改革促校本研修

课堂教学改革是一切改革的基础，也是一切改革成败的关键。在全国大力开展教育教学改革的浪潮中，“请进来”“走出去”等各种培训方式被各个学校广泛应用，但此时的校本研修便具有其他形式无可比拟的优势。

现在，翻转课堂教学模式受到学校和教育工作者的高度关注。所谓“翻转课堂”，是指学生提前完成课堂知识的学习，而课堂变成了教师与学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。学校教师们通过不断地践行翻转课堂，取得了良好的教学效果。

学校派教师到厦门等地学习关于翻转课堂、微课、慕课等相关教学模式，并投资修建了标准化录播教室等。有的教师在欣赏了很多微课后，虽然自我感觉良好，但实际操作起来完全可以用“抓狂”来形容。所以，在接下来的“翻转”路上可能会遇到很多困难，故应做好保障工作，加大对教师相关方面的培训力度，进一步调动学校校本研修及发展的动力。

三、校本研修的主要依托

校本研修的顺利开展必须以大批的骨干教师为依托，带动全校教师共同研修。

在以研带训的大形势下，学校选择了“校本科研骨干的培养和作用发挥”这一课题进行研究，旨在进一步提高学校教师的专业水平和科研水平。该课题的22名参研人员中，有区名师7人，首席教师4人，区级骨干教师8人，市级骨干教师5人，省级骨干教师3人，他们是学校校本科研工作的中流砥柱。另外，有6名年轻教师参与，他们是教育教学新秀力量，均在优质课、教育教学论文、课题等方面表现出不凡的实力，是校本科研工作的后备力量。

航空航天技术论文范文第3篇

论文关键词：集成电路，特点，问题，趋势，建议

引言

集成电路是工业化国家的重要基础工业之一，是当代信息技术产业的核心部件，它是工业现代化装备水平和航空航天技术的重要制约因素，由于它的价格高低直接影响了电子工业产成品的价格，是电子工业是否具有竞争力关键因素之一。高端核心器件是国家安全和科学研究水平的基础，日美欧等国均把集成电路业定义为战略产业。据台湾的“科学委员会”称未来十年是芯片技术发展的关键时期。韩国政府也表示拟投资600亿韩元于2015年时打造韩国的集成电路产业。

集成电路主要应用在计算机、通信、汽车电子、消费电子等与国民日常消费相关领域因此集成电路与全球GDP增长联系紧密，全球集成电路消费在2009年受金融危机的影响下跌9%的情况下2010由于经济形势乐观后根据半导体行业协会预计今年集成电路销售额将同比增长33%。

一、我国集成电路业发展情况和特点

有数据统计2009年中国集成电路市场规模为5676亿元占全球市场44%，集成电路消费除2008、2009年受金融危机影响外逐年递增，中国已成为世界上第一大集成电路消费国，但国内集成电路产量仅1040亿元，绝大部分为产业链低端的消费类芯片，技术落后发达国家2到3代左右，大量高端芯片和技术被美日韩以及欧洲国家垄断。

我国集成电路产业占GDP的比例逐年加大从2004年的0.59%到2008年的0.74%.年均增长远远超过国际上任何一个其他国家，是全球集成电路业的推动者，属于一个快速发展的行业。从2000年到2007年我国集成电路产业销售收入年均增长超过18%毕业论文提纲，增长率随着经济形势有波动，由于金融危机的影响2008年同比2007年下降了0.4%，2009年又同比下降11%，其中集成电路设计业增速放缓实现销售收入269.92亿元同比上升14.8%，由于受金融危机影响，芯片制造业实现销售收入341.05亿元同比下降13.2%、封装测试业实现销售收入498.16亿元同比下降19.5%。我国集成电路总体上企业总体规模小，有人统计过，所有设计企业总产值不如美国高通公司的1/2、所有待工企业产值不如台积电、所有封测企业产值不如日月光。

在芯片设计方面，我国主流芯片设计采用130nm和180nm技术，65nm技术在我国逐渐开展起来，虽然国际上一些厂商已经开始应用40nm技术设计产品了，但由于65nm技术成熟，优良率高，将是未来几年赢利的主流技术.设计公司数量不断增长但规模都较小，属于初始发展时期。芯片制造方面，2010国外许多厂商开始制造32nm的CPU但大规模采用的是65nm技术，而中国国产芯片中的龙芯还在采用130nm技术，中芯国际的65nm技术才开始量产，国产的自主知识产权还没达到250技术。在封装测试技术方面，这是我国集成电路企业的主要业务，也是我国的主要出口品，有数据显示我国集成电路产业的50%以上的产值都由封装产业创造，随着技术的成熟，部分高端技术在国内逐步开始开展，但有已经开始下降的趋势杂志网。在电子信息材料业方面，下一代晶圆标准是450mm，有资料显示将于2012年试制，现在国际主流晶圆尺寸是300mm，而我国正在由200mm到300mm过渡。在GaAs单晶、InP单晶、光电子材料、磁性材料，压电晶体材料、电子陶瓷材料等领域无论是在研发还是在生产均较大落后于国外，总体来说我国新型元件材料基本靠进口。在半导体设备制造业方面毕业论文提纲，有数据统计我国95%的设备是外国设备，而且二手设备占较大比例，重要的半导体设备几乎都是国外设备，从全球范围来讲美日一直垄断其生产和研发，台湾最近也有有了较大发展，而我国半导体设备制造业发展较为缓慢。

我国规划和建成了7个集成电路产业基地，产业集聚效应初步显现出来，其中长江三角洲、京津的上海、杭州、无锡和北京等地区,是我国集成电路的主要积聚地，这些地区集中了我国近半数的集成电路企业和销售额，其次是中南地区约占整个产业企业数和销售额的三分之一，其中深圳基地的IC设计业居全国首位，制造企业也在近一部壮大，由于劳动力价格相对廉价，我国集成电路产业正向成都、西安的产业带转移。

二、我国集成电路业发展存在的问题剖析

首先，我国集成电路产业链还很薄弱，科研与生产还没有很好的结合起来，应用十分有限，虽然新闻上时常宣传中科院以及大专院校有一些成果，但尚未经过市场的运作和考验。另外集成电路产品的缺乏应用途径这就使得研究成果的产业化难以推广和积累成长。

其次，我国集成电路产业尚处于幼年期，企业规模小，集中度低，资金缺乏，人才缺乏，市场占有率低，不能实现规模经济效应，相比国外同类企业在各项资源的占有上差距较大。由于集成电路行业的风险大，换代快，这就造成了企业的融资困难，使得我国企业发展缓慢，有数据显示我国集成电路产业有80%的投资都来自海外毕业论文提纲，企业的主要负责人大都是从台湾引进的。

再次，我国集成电路产业相关配套工业落后，产业基础薄弱。集成电路产业的上游集成电路设备制造的高端设备只有美日等几家公司有能力制造，这就大大制约了我国集成电路工艺的发展速度，使我国的发展受制于人。

还有，我国集成电路产成品处于产品价值链的中、低端，难以提出自己的标准和架构，研发能力不足，缺少核心技术，处于低附加值、廉价产品的向国外技术模仿学习阶段。有数据显示我国集成电路使用中有80%都是从国外进口或设计的，国产20%仅为一些低端芯片，而由于产品相对廉价这当中的百分之七八十又用于出口。

三、我国集成电路发展趋势

有数据显示PC机市场是我国集成电路应用最大的市场，汽车电子、通信类设备、网络多媒体终端将是我国集成电路未来增长最快应用领域. Memory、CPU、ASIC和计算机外围器件将是最主要的几大产品。国际集成电路产业的发展逐步走向成熟阶段，集成电路制造正在向我国大规模转移，造成我国集成电路产量上升，如Intel在2004年和2005年在成都投资4.5亿元后，2007年又投资25亿美元在大连投资建厂预计2010年投产。

另外我国代工产业增速逐渐放缓，增速从当初的20%降低到现在的6%-8%，低附加值产业逐渐减小。集成电路设计业占集成点设计业的比重不断加大，2008、2009两年在受到金融危机的影响下在其他专业大幅下降的情况下任然保持一个较高的增长率，而且最近几年集成电路设计业都是增长最快的领域，说明我国的集成电路产业链日趋完善和合理，设计、制造、封装测试三行业开始向“3：4：4”的国际通行比例不断靠近。从发达国家的经验来看都是以集成电路设计公司比重不断加大，制造公司向不发达地区转移作为集成电路产业走向成熟的标志。

我国集成电路产业逐渐向优势企业集中,产业链不断联合重组，集中资源和扩大规模，增强竞争优势和抗风险能力，主要核心企业销售额所占全行业比重从2004年得32%到2008年的49%，体现我国集成电路企业不断向优势企业集中，行业越来越成熟，从美国集成电路厂商来看当行业走向成熟时只有较大的核心企业和专注某一领域的企业能最后存活下来。

我国集成电路进口量增速逐年下降从2004年的52.6%下降为2008年的1.2%,出口量增速下降幅度小于进口量增速。预计2010年以后我国集成电路进口增速将小于出口增速，我国正在由集成电路消费大国向制造大国迈进。

四、关于我国集成电路发展的几点建议

第一、不断探索和完善有利于集成电路业发展的产业模式和运作机制。中国高校和中科院研究所中有相对宽松的环境使得其适合酝酿研发毕业论文提纲，但中国的高端集成电路研究还局限在高校和中科院的实验室里，没有一个循序渐进的产业运作和可持续发展机制，这就使得国产高端芯片在社会上认可度很低，得不到应用和升级。在产业化成果推广的解决方面。可以借鉴美国的国家采购计划，以政府出资在武器和航空航天领域进行国家采购以保证研发产品的产业化应用得以实现杂志网。只有依靠公共研发机构的环境、人才和技术优势结合企业的市场运作优势，走基于公共研发机构的产业化道路才是问题的正确路径。

第二、集成电路的研发是个高投入高风险的行业是技术和资本密集型产业，有数据显示集成电路研发费用要占销售额的15%，固定资产投资占销售额的20%，销售额如果达不到100亿美元将无力承担新一代产品的研发，在这种情况下由于民族集成电路产业在资金上积累有限，几乎没有抗风险能力，技术上缺乏积累，经不起和国际集成电路巨头的竞争，再加上我国是一个劳动力密集型产业国，根据国际贸易规律，资本密集型的研发产业倾向于向发达国家集中，要想是我国在未来的高技术的集成电路研发有一席之地只有国家给予一定的积极的产业政策，使其形成规模经济的优势地位，才能使集成电路业进入良性发展的轨道.对整个产业链，特别是产业链的低端更要予以一定的政策支持。由政府出资风险投资，通过风险投资公司作为企业与政府的隔离，在成功投资后政府收回投资回报退出公司经营，不失为一种良策。资料显示美国半导体业融资的主要渠道就是靠风险基金。台湾地区之所以成为全球第四大半导体基地台就与其6年建设计划对集成电路产业的重点扶植有密切关系，最近湾当局的“科学委员会”就在最近提出了拟扶植集成电路产业使其达到世界第二的目标。

第三、产业的发展可以走先官办和引进外资再民营化道路，在产业初期由于资金技术壁垒大人才也较为匮乏民营资本难于介入，这样只有利用政府力量和外资力量，但到一定时期后只有民营资本的介入才能使集成电路产业走向良性化发展的轨道。技术竞争有利于技术的创新和发展，集成电路业的技术快速更新的性质使得民营企业的竞争性的优势得以体现，集成电路每个子领域技术的专用化特别高分工特别细，每个子领域有相当的技术难度，不适合求小而且全的模式。集成电路产业各个子模块经营将朝着分散化毕业论文提纲，专业化的方向发展，每个企业专注于各自领域，在以形成的设计、封装、测试、新材料、设备制、造自动化平台设计、IP设计等几大领域内分化出有各自擅长的专业领域深入发展并相互补充，这正好适应民营经济的经营使其能更加专注，以有限的资本规模经营能力能够达到自主研发高投入，适应市场高度分工的要求，所以民间资本的投入会使市场更加有效率。

第四、技术引进吸收再创新将是我国集成电路技术创新发展的可以采用的重要方式。美国国家工程院院士马佐平曾今说过：中国半导体产业有着良好的基础，如果要赶超世界先进水平，必须要找准方向、加强合作。只有站在别人的基础上，吸取国外研发的经验教训，并充分合作才是我国集成电路业发展快速发展有限途径，我国资金有限，技术底子薄，要想快速发展只有借鉴别人的技术在此基础上朝正确方向发展，而不是从头再来另立门户。国际集成电路产业链分工与国家集成电路工业发展阶段有很大关系，随着产业的不断成熟和不断向我国转移使得我国可以走先生产，在有一定的技术和资金积累后再研发的途径。技术引进再创新的一条有效路径就是吸引海外人才到我国集成电路企业，美国等发达国家的经济不景气正好加速了人才向我国企业的流动，对我国是十分有利的。

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航空航天技术论文范文第4篇

【关键词】物理课堂 拓展教学 途径

根据新课程理念要求一要注重全体学生的发展，改变学科本位；二要注重从生活走向物理，从物理走向生活；三要注重科学探究，提倡学习方式的多样化；四要注意学科渗透，关心科技发展，具有可持续发展意识。而目前的初中物理教学存在着重视书本忽视其他学习资源、重视课内忽视课外学生活动的问题。反思多年的教学实践，认识到教师的任务不仅仅是教给学生物理概念、规律（定律）以及解的方法，而应该和学生一起开发尽可能多的物理学习资源，以拓展知识，弥补教材的不足。可以引导学生探究以下一些问题。

1.有些问题教材未作深入阐述或未阐述，但在学生探索能力范围之内，可以引导学生进行研究探讨。

2.与个人或家庭生活密切相关的问题。如改造家庭炉灶以提高燃料的效率、设计特殊电路、制作自动控制电器等。从一些装置产生的问题。如傻瓜相机为什么不用调焦？为什么人能通过门镜（“猫眼”）看到门外的人，而门外的人却看不到室内的人？

3.与工农业生产密切相关的问题。如惯性在汽车制动和导航中的应用、太阳能的综合利用、静电利用和危害防范、农业生产中的物理学知识、高科技在抗洪救灾中的应用等。

4.与科技发展有关的问题。如新型电池、超导体、激光、航空航天技术、现代信息技术、纳米技术、记忆合金等。

5.一些重大社会问题。如环境保护、物理污染、能源危机、新能源开发、电脑病毒以及犯罪克隆与伦理等。

一、结合物理游艺表演进行拓展

在学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》和《第二章物质性质的初步认识》后，让学生观看“油锅取物”的游艺表演。表演者从沸腾的油锅中伸手取出物体后若无其事。在学生惊叹的同时，让其明白其中的物理知识：原来油锅中的液体是油和白醋的混合物，由于油的密度小，所以漂浮在白醋的上面，并且白醋的沸点比油的沸点低，在40～50℃之间即可沸腾，看起来像是油锅中的油沸腾了，而实际上是白醋在沸腾。表演者伸手到50℃左右的液体中拿物体时，虽然感到热但不会烫伤皮肤，加之动作快，是不会有危险的。这种趣味性、娱乐性与知识性相结合的活动，创造出一个和谐高效的课堂气氛，极大地吸引了学生的注意力，充分调动了学生的眼、脑、口、手等对教学信息进行反应。

二、结合活动进行拓展

我们应该根据不同的物理学内容，将对这些问题的探究结合到各种活动中。活动的设计要尽可能贴近日常生活、生产的实际，使学生有积极参与各类活动的兴趣和主动性。

比如，我们学习了八年级物理《第一章物质的状态及其变化》，就可开展“物理就在我们身边”的主题活动。鉴于学生的知识有限，可将主题范围缩小为“厨房里的热学知识”，引导学生去对平时“视而不见”的厨房用具、设备、现象进行仔细观察、思考：这些用具、设备为什么要这样造？厨房中的现象为什么会这样？并要求学生用物理知识进行解释。

三、补充课外小实验，撰写科技小论文

在以往的学生实验中，实验材料、试剂都是书本上指定的，课前由教师准备好，实验时，学生完全按规定的步骤进行。在这过程中，学生完全成了不用思考的机械操作者。这种教学没有给学生思维空间和余地，抑制了学生的主动性和思考的独立性。而现代教育就是要引导学生自主学习，因此，教师可以结合具体的实验，教会学生一些基本的实验研究方法，然后让学生自己查资料，弄清实验的原理，选择合适的实验材料和实验方法。还可以补充一些课外的小实验。比如：学习八年级物理《第一章物质的状态及其变化》时，可以让学生做几个小实验，如“纸锅烧水”、“鱼在沸水中生存”、“用冰水煮开水”等，并解释其物理现象和规律。

学习了《水的循环》一节内容后，让学生以“日常生活中的水的再利用”为题，撰写小论文或设计一个学校、家庭的节水方案，并在班上交流，以增强学生对水资源的保护意识。

还可以让学生开展对校园生活垃圾的处理和合理利用的研究，讨论制定“怎样处理和合理利用校园生活垃圾”的科学方案。

四、结合网络及课外读物进行拓展

在应用物理知识解释物理现象时，对一些似是而非不易正确理解的问题，要积极引导学生去查阅资料。一般查阅资料的途径有：

航空航天技术论文范文第5篇

关键字：3S技术 森林火灾 预警方法 应急管理

1. 引言

森林火灾是危害森林资源的主要灾害。如何利用现代化科技手段和设备做好 “以防为主”的森林火灾预防工作以及制定有效的应急措施，并进行统一协调的组织指挥，就成为林业防火工作中的重要问题也是林业建设管理中的重中之重。随着社会的发展，遥感科学、地理信息系统、电子计算机、航空航天技术等科学技术的进步，加上现代科学管理的应用，为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如森林火险监测系统、红外线监测林火、雷达监测林火、卫星遥感监测林火以及计算机地理信息管理系统等新技术的应用，为有效地预防控制森林火灾的发生，为把森林火灾造成的损失降低到最低限度提供了保证。

2. 研究的背景和意义

2.1研究的背景

我国森林资源十分匾乏。然而，我国又是发生森林火灾较严重的国家之一。我国的森林防火工作比国外发达国家起步较晚。几十年来，在不断总结经验教训的基础上，通过不断地探索和研究森林火灾的特点，有针对性的加强管理和技术防范措施，不断提高对森林火灾的综合控制能力，使森林火灾发生次数、受灾森林面积和伤亡人数有了明显的下降。随着国家对森林防火工作的重视和科学的进步，我国于1992年和1994年分别通过有关科研单位结合我国森林防火工作的实践制定了《全国森林火险区划等级》和《全国森林火险天气等级》行业标准，并由林业局颁布实施，全国各地均做了实施的准备工作，这将使我国森林火险监测工作开始走向系统化、科学化的道路。

2.2研究的意义

森林火灾位居破坏森林的三大自然灾害（病害、虫害、火灾）之首。它不仅给人类的经济建设造成巨大损失，破坏生态环境，而且还会威胁到人民生命财产安全。因此森林防火有着重要的意义：

1．森林防火是保护自然资源的需要。

2．森林防火是保护生态环境的需要。

3．森林防火是保护森林发展林业的需要。

4．森林防火是维护林区社会安定的需要。

3. 现代森林防火新技术

3.1地理信息系统

地理信息系统（GIS）是计算机科学、信息科学、空间科学、环境科学和管理科学等为一体的新兴科学，是未来信息高速公路的重要组成部分。加拿大利用GIS进行森林景观生态分析，开展自然环境规划。泰国利用GIS进行小流域治理规划和泰国早计划。GIS在森林火灾预警中的功能有：利用GIS强大的数据库功能管理有关的环境信息数据库，有效得到预警区域的环境数据，进行属性数据和空间数据的查询、更新和提取；利用GIS强大的空间分析功能对森林火灾预警网络进行科学设计，从而有效地表征设计项目所在地的环境信息的收集、存储和显示；直观的图形界面可以根据用户的要求而输出各种分析和评价结果；GIS能迅速提供快速反映决策能力，可以模拟和监测林火风险。

3.2遥感技术

遥感（RS）是指从远距离高空以及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影和扫描、信息遥感、传输和处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的技术。用遥感技术研究森林火灾，始于50年代的航空红外探测，自80年代初开始，随着地理信息系统的发展，美国、加拿大等国家也先后开展了利用卫星监测研究森林资源。到80年代末期，GPS以其精准的导航定位功能为林业工作者所使用。中国曾成功监测了1987年大兴安岭特大森林火灾，并对火烧地森林植被恢复进行了动态预测。

3.3虚拟仿真技术

近年来，在信息技术发展的带动下，用于植物形态结构研究的数据采集方法和三维数字化技术、计算机硬件水平已能够满足需求，构建模型所需的可视化技术、面向对象的程序设计方法等已经成熟，这为森林防火的虚拟仿真提供了条件。林火虚拟仿真包含的关键技术主要有三维数字化技术、可视化技术、林火蔓延的经验模型等。

4. 森林火灾预测预报方法

火险预测是指在“和平时期”对森林火灾危险程度由计算模型所做出的理论预报。森林火险预测是森林防火“四网两化”建设的一个重要内容，是实现“预防为主，积极消灭”的森林防火方针的关键环节。

森林火险预测过程主要有如下所示的三个环节：

4.1直接预报法

直接预报法是利用林区内可燃物湿度与气象要素综合分析后进行预报的方法。具体如下：

(一) 利用可燃物湿度变化与气象要素的相关性进行林火预报的原理。

(二) 预报因子的测定。

(三) 常规观测方法。

(四) 逐步组建成预测预报网络。

4.2预测模型

由于自然因素和社会因素瞬息万变，所以不可能准确预测未来森林火灾的发生时间。因此，我们认为森林火灾预测只能是一种趋势预测。随着各国学者对林火预警模型、林火蔓延模型等的进一步深入研究，以及信息技术的不断发展，未来的基于信息技术的森林火灾预防体系一定可以更有效的减轻森林火灾给我们带来的损失。

常用的林火蔓延预测模型有：

（一）澳大利亚的McArthur模型

R=0.13F （4.2）

式中，R为较平坦地面上的火蔓延速度（km/h）。对于草地，F为火险指数，有特定公式可以计算F。此模型不仅能预报火险天气，还能定量预报一些重要的火行为参数，是扑火、用火不可缺少的工具，但它可适用的可燃物类型比较单一。对我国南方森林防火具有一定的参考价值。

（二）加拿大林火蔓延模型

加拿大林火蔓延模型是加拿大火险等级统计采用的方法。16个代表林型，通过290次观察总结出多数可燃物蔓延速度方程（ROS）。不同类别可燃物有不同蔓延速度方程，但所有方程都是以最初蔓延指标（ISI）为独立变数，它与细小可燃物含水量和风速有关。

以针叶林为例，ROS=a[1―c―bxISI] （4.3）

a,b,c为不同可燃物类型的参数。

此模型属于统计模型，其优点是能方便而形象的认识火灾的各个分过程和整个火灾的过程，能成功预测出在参数相似情况下的火行为；缺点是这种模型不考虑任何热传机制，当实际火情与试验条件不符时，它的精度就会低。

（三）王正非的林火蔓延模型

R = RαKεKω/ cosφ （4.4）

后经修正为： R = RαKεKφ Kω （4.5）

式中，Rα是初始蔓延速度；Kε是可燃物配置格局更正系数；Kω风力更正系数；Kφ是地形坡度更正系数。Kε 是订正系数，它随地点和时间而变。对于某时、某地来说，整个燃烧范围和燃烧过程中，Kε 可以假定是常数。该模型适用于坡度在60℃以下的地形。

5.森林火灾应急管理

5.1森林灭火救灾应急响应分级与标准

参照自然灾害总体分级标准，依据森林火灾可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，我们把森林火灾预警分为四级，特别重大的是I级，重大的是Ⅱ级，严重的是Ⅲ级，一般的是Ⅳ级，依次用红色、橙色、黄色和蓝色表示。与之相对应，森林灭火救灾应急响应分为四级。

5.2 森林灭火救灾应急处置阶段划分与指挥决策

5.2.1阶段划分

森林火灾应急处置是各级政府和相关部门应急管理的组成部分，属于自然灾害应急管理范畴。森林火灾应急处置一般按事前、事中和事后进行分期，可分为预防与应急准备、监测与预警、应急响应与救援处置、善后与评估等阶段。其中预防与应急准备、监测与应急预警属于事前管理，应急响应与救援处置属于事中管理，灾后善后与评估属于事后管理。

5.2.2应急指挥

应急指挥是森林火灾应急处置的关键，不同应急响应需要启动不同的应急指挥层次。应急指挥一般分为战略指挥、战役指挥和战斗指挥。其中国家、省级指挥为战略指挥，省、地市级指挥为战役指挥，县级以下特别是灭火救灾一线指挥为战斗指挥。（具体看图5.1）

5.2.3 应急决策

决策是管理的核心。应急决策是应急响应与应急指挥的核心。森林灭火救灾应急决策可分为事前决策、事中决策和事后决策，其具有可利用资源的严重短缺性、决策环境的高度不确定性和极其复杂性、决策目标的动态权变性、决策结果的难预测性、决策单元的核心目标直接受决策过程的影响性、决策对象发生发展的多变性等特殊特点，这要求决策者当机立断、科学判断和多谋善断，也就决定了，应急决策在应急管理中的核心地位。应急决策包括决策主体、决策对象、决策目标、决策环境、决策过程和决策方案。森林灭火救灾作为人与森林火灾这种自然灾害抗争，必须把尊重科学、遵循规律和灭火救灾人员安全放在首位。

6. 结论与建议

森林火灾，是危害森林的大敌，一场火灾在旦夕之间就能把大片苍翠茂密的森林化为灰烬，给国家和集体造成严重损失，同时林地失去了森林的覆盖，容易造成水土流失，容易发生水旱风沙灾害，影响农业稳产高产。本文总结了火灾等级划分的标准，通过全面的分析研究提出了适合我国国情的森林火灾预警方法和模型。最后研究了我国如何做到处置重、特大森林火灾时反应及时、准备充分、决策科学、措施有力，把森林火灾造成的损失降到最低程度。为了使森林防火工作确实做到“预防为主，防治结合”，把森林火灾发生率降到最低限度，笔者提出以下五点建议：

（一） 加强组织领导。

（二） 以火源管理为中心，控制野外火源。

（三） 加大森林防火经费投入。

（四） 加强森林防火队伍培训。

（五） 加大森林防火执法力度。

参考文献：

[1] 阮志敏.森林防火GIS中辅助决策模型研究与实现.武汉大学 2005中国优秀博士论文．

[2] 黄伟维．张贵.基于GIS模型的林火蔓延研究.湖北林业科技，2004．

[3] 岳金柱．冯仲科．姜伟己.我国森林火灾应急响应分级与处置相关问题的研究探讨.森林防火，2008，9.